An Analysis and Identification of Flood Areas using Sentinel-1 Satellites Data

(1)

การวิเคราะห์และระบุพื้นที่ที่เกิดอุทกภัยด้วยข้อมูลจากดาวเทียม Sentinel-1

วิทยานิพนธ์

ของ บุษบา สำแดงชัย

เสนอต่อมหาวิทยาลัยมหาสารคาม เพื่อเป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาตามหลักสูตร ปริญญาวิทยาศาสตรมหาบัณฑิต สาขาวิชาพลังงาน

พฤษภาคม 2565

ลิขสิทธิ์เป็นของมหาวิทยาลัยมหาสารคาม

(2)

การวิเคราะห์และระบุพื้นที่ที่เกิดอุทกภัยด้วยข้อมูลจากดาวเทียม Sentinel-1

วิทยานิพนธ์

ของ บุษบา สำแดงชัย

เสนอต่อมหาวิทยาลัยมหาสารคาม เพื่อเป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาตามหลักสูตร ปริญญาวิทยาศาสตรมหาบัณฑิต สาขาวิชาพลังงาน

พฤษภาคม 2565

ลิขสิทธิ์เป็นของมหาวิทยาลัยมหาสารคาม

(3)

An Analysis and Identification of Flood Areas using Sentinel-1 Satellites Data

Bussaba Samdaengchai

A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of Requirements for Master of Science (Energy)

May 2022

Copyright of Mahasarakham University

(4)

คณะกรรมการสอบวิทยานิพนธ์ ได้พิจารณาวิทยานิพนธ์ของนางสาวบุษบา สำแดงชัย แล้วเห็นสมควรรับเป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาตามหลักสูตรปริญญาวิทยาศาสตรมหาบัณฑิต สาขาวิชาพลังงาน ของมหาวิทยาลัยมหาสารคาม

คณะกรรมการสอบวิทยานิพนธ์

(ผศ. ดร. ไพศาล จี้ฟู )

ประธานกรรมการ

(รศ. ดร. ธีรวงศ์ เหล่าสุวรรณ )

อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์หลัก

(รศ. ดร. พัฒนพล มีนา )

อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์ร่วม

(ผศ. ดร. อนุสรณ์ แสงประจักษ์ )

กรรมการ

(รศ. ดร. สุภกร หาญสูงเนิน )

กรรมการ

มหาวิทยาลัยอนุมัติให้รับวิทยานิพนธ์ฉบับนี้ เป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาตามหลักสูตร ปริญญา วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต สาขาวิชาพลังงาน ของมหาวิทยาลัยมหาสารคาม

(ศ. ดร. ไพโรจน์ ประมวล )

คณบดีคณะวิทยาศาสตร์

(รศ. ดร. กริสน์ ชัยมูล ) คณบดีบัณฑิตวิทยาลัย

(5)

ง

บทคัดย่อ ภาษาไทย

ชื่อเรื่อง การวิเคราะห์และระบุพื้นที่ที่เกิดอุทกภัยด้วยข้อมูลจากดาวเทียม Sentinel-1 ผู้วิจัย บุษบา สำแดงชัย

อาจารย์ที่ปรึกษา รองศาสตราจารย์ ดร. ธีรวงศ์ เหล่าสุวรรณ รองศาสตราจารย์ ดร. พัฒนพล มีนา

ปริญญา วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต สาขาวิชา พลังงาน มหาวิทยาลัย มหาวิทยาลัยมหาสารคาม ปีที่พิมพ์ 2565

บทคัดย่อ

จากอุทกภัยที่เกิดขึ้นในประเทศไทยทุกครั้ง คนไทยต้องเผชิญกับความเสียหายต่อ ทรัพย์สิน บ้าน อาคารพาณิชย์ รวมทั้งพื้นที่เกษตรกรรม จังหวัดสุโขทัยก็เป็นอีกพื้นที่หนึ่งที่ประสบ อุทกภัยทุกปีเช่นกัน การศึกษาในครั้งนี้ได้ทำการนำข้อมูลดาวเทียม Sentinel-1 บักทึกข้อมูลระหว่าง ปี 2559 ถึง 2563 มาทำการวิเคราะห์และสร้างแผนที่ดังนั้น การศึกษานี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อ วิเคราะห์ภัยพิบัติที่เกิดจากอุทกภัยผ่านข้อมูลจากดาวเทียม Sentinel-1 สำหรับวิธีการ วิเคราะห์

ข้อมูลจากดาวเทียม Sentinel-1 ในพื้นที่ที่ทำการศึกษาโดยใช้โปรแกรม SNAP และ ArcGIS ผลการ วิเคราะห์ข้อมูล พบว่าข้อมูลของปี พ.ศ. 2559 พบพื้นที่อุทกภัย คือ 1,532.66 ตารางกิโลเมตร ปี

พ.ศ. 2560 พบพื้นที่อุทกภัย คือ 1,137.22 ตารางกิโลเมตร ปี พ.ศ. 2561 ไม่พบการเกิดอุทุกภัยใน พื้นที่ศึกษา ปี พ.ศ. 2562 พบพื้นที่อุทกภัย คือ 262.53 ตารางกิโลเมตร และปี พ.ศ. 2563 พบพื้นที่

อุทกภัย คือ 257.31 ตารางกิโลเมตร

คำสำคัญ : การรับรู้ระยะไกล, น้ำท่วม, ดาวเทียมเซนติเนลวัน, โปรแกรมสแนป

(6)

จ

บทคัดย่อ ภาษาอังกฤษ

TITLE An Analysis and Identification of Flood Areas using Sentinel-1 Satellites Data

AUTHOR Bussaba Samdaengchai

ADVISORS Associate Professor Teerawong Laosuwan , Ph.D.

Associate Professor Pattanapol Meena , Ph.D.

DEGREE Master of Science MAJOR Energy UNIVERSITY Mahasarakham

University

YEAR 2022

ABSTRACT

From every flood occurred in Thailand, Thai people had to encounter with damages against their assets, houses, commercial buildings, factors, and agricultural areas. Sukhothai Province is also one of those areas that have encountered with flood every year. In this study Sentinel-1 satellite dataset from 2016 to 2020, analyzed and mapped. Therefore, this study aims to analyze disasters caused by flood via data from Sentinel-1 Satellite. For methodology, data from Sentinel-1 Satellite in the studied areas were analyzed by using SNAP and ArcGIS program. The results of data analysis revealed that data on 2016, indicated that there was a flood area, i.e., 1,532.66 square kilometres. The results of data analysis revealed that data on 2017, indicated that there was a flood area, i.e., 1,137.22 square kilometres. The results of data analysis revealed that data on 2018, No flooding was found in the study area. The results of data analysis revealed that data on 2019, indicated that there was a flood area, i.e., 262.53 square kilometres. The results of data analysis revealed that data on 2020, indicated that there was a flood area, i.e., 257.31 square kilometres.

Keyword : Remote Sensing; Flood; Sentinel-1; SNAP

(7)

ฉ

กิตติกรรมประกาศ

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้สำเร็จสมบูรณ์ได้ด้วยความกรุณาและความช่วยเหลืออย่างสูงยิ่งจาก รศ.ดร.

ธีรวงศ์ เหล่าสุวรรณ อาจารย์ที่ปรึกษา และรศ.ดร.พัฒนพล มีนา อาจารย์ที่ปรึกษาร่วม ขอกราบ ขอบพระคุณคณาจารย์ภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยมหาสารคามที่ให้ความรู้ คำแนะนำตลอดช่วงเวลาใน การศึกษาในมหาวิทยาลัย แห่งนี้

ขอกราบขอบพระคุณ ผู้เชี่ยวชาญทุกท่าน ที่กรุณาให้ความอนุเคราะห์ตรวจและแก้ไข เครื่องมือที่ใช้ในการทำการวิจัย ตลอดจนคำแนะนำต่าง ๆ ที่เป็นประโยชน์ต่อการทำการวิจัยในครั้งนี้

ขอกราบขอบพระคุณ บิดา มารดา และครอบครัวของผู้วิจัย ที่คอยให้การสนับสนุน คอยให้

กำลังใจ ซึ่งเป็นแรงผลักดันที่มีส่วนให้ทำให้การทำการวิจัยในครั้งนี้สำเร็จไปได้ด้วยดี

คุณค่าและประโยชน์จากการทำวิจัยในครั้งนี้นี้ ผู้วิจัยขอมอบบูชาพระคุณบิดามารดา อาจารย์

ตลอดจนผู้มีพระคุณทุกท่าน ที่ได้เมตตาอบรมสั่งสอนให้ความรู้อันมีค่าแก่ผู้วิจัย

บุษบา สำแดงชัย

(8)

สารบัญ

หน้า บทคัดย่อภาษาไทย ... ง บทคัดย่อภาษาอังกฤษ ... จ กิตติกรรมประกาศ... ฉ สารบัญ ... ช สารบัญตาราง ... ฎ สารบัญรูปภาพ ... ฏ

บทที่ 1 ... 1

บทนำ ... 1

1.1 ที่มาและความสำคัญ ... 1

1.2 ความมุ่งหมายของการวิจัย ... 2

1.3 ความสำคัญของการวิจัย ... 2

1.4 ขอบเขตของงานวิจัย ... 2

1.5 ประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับ ... 3

1.6 นิยามศัพท์เฉพาะ ... 3

1.7 กรอบแนวคิดในการวิจัย ... 3

บทที่ 2 ... 5

ทฤษฎีและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง ... 5

2.1 ข้อมูลพื้นที่ศึกษา ... 5

2.1.1 สภาพภูมิศาสตร์ ... 5

2.1.2 อาณาเขตติดต่อ ... 6

2.1.3 ลักษณะภูมิประเทศ ... 6

(9)

ซ

2.1.4 ทรัพยากรธรรมชาติ ... 6

2.1.5 ทรัพยากรน้ำ ... 6

2.2 ข้อมูลดาวเทียมระบบเรดาร์ ... 6

2.2.1 Sentinel-1 ... 8

2.3 ซอฟต์แวร์รหัสเปิด (Open Source Software) ... 8

2.4 การรับรู้ระยะไกล (Remote Sensing) ... 9

2.4.1 ความหมายและกระบวนการ Remote Sensing ... 9

2.4.2 คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Spectrum) ... 10

2.4.3 ปฏิสัมพันธ์ของพลังงานในชั้นบรรยากาศ (Energy Interaction in the Atmosphere) ... 10

2.4.4 ปฏิสัมพันธ์ของพลังงานกับวัตถุบนพื้นผิวโลก (Energy Interaction with Earth Surface Features ... 11

2.4.5 การสะท้อนช่วงคลื่น (Spectral Signature) ของพืชพรรณ ดิน และน้ำ ... 11

2.5 แนวคิดและทฤษฎีที่เกี่ยวข้อง ... 12

2.5.1 แนวคิดเกี่ยวข้องกับอุทกภัย ... 12

2.5.2 สาเหตุของการเกิดอุทกภัย ... 13

2.6 การประมาณค่าเชิงพื้นทีี ... 14

2.7 งานวิจัยที่เกี่ยวข้อง... 16

บทที่ 3 ... 20

วิธีดำเนินการวิจัย ... 20

3.1 ขั้นตอนการศึกษา ... 20

3.1.1 การเตรียมการ ... 20

3.1.2 การเก็บข้อมูล ... 20

3.1.3 การประมวลผลและวิเคราะห์ข้อมูล ... 20

(10)

ฌ

3.1.4 ประเมินสาเหตุที่ทำให้เกิดอุทกภัยในพื้นที่ศึกษา ... 21

3.1.5 การเขียนและนำเสนอรายงาน ... 21

3.2 ข้อมูลและแหล่งข้อมูล ... 21

3.2.1 ข้อมูลดาวเทียม Sentinel-1 จาก เว็บไซต์การบริการข้อมูลโครงการ Copernicus Open Access ... 21

3.2.2 เอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง ... 21

3.3 เครื่องมือและโปรแกรมที่ใช้ ... 21

3.4 การประมวลผลและการวิเคราะห์ข้อมูล ... 22

3.4.1 การรวบรวมและจัดเตรียมข้อมูลดาวเทียม Sentinel-1 ... 22

3.4.2 การวิเคราะห์ข้อมูลภาพถ่ายดาวเทียม Sentinel-1 ในโปรแกรมสำเร็จรูป ... 22

-ทำการดาวโหลดโปรแกรม SNAP ... 22

3.4.3 ผลการวิเคราะห์ข้อมูล ... 28

3.4.1 การรวบรวมและจัดเตรียมข้อมูลดาวเทียม Sentinel-1 ... 29

3.4.1.1 ปรับแก้ข้อมูลดาวเทียมเพื่อให้มีประสิทธิภาพ ... 29

3.4.2 การวิเคราะห์ข้อมูลโดยโปรแกรมสำเร็จรูป ... 29

3.4.2.1 ใช้ระบบภูมิสารสนเทศจัดทำแผนที่อุทกภัย ... 29

3.4.2.2 ประเมินความถูกต้องของผลลัพธ์ ... 29

3.4.2.3 เปรียบเทียบผลการศึกษา ... 30

3.4.3. ผลการวิเคราะห์ข้อมูล ... 30

3.4.3.1 แผนที่ที่เกิดอุทกภัย ... 30

บทที่ 4 ... 31

ผลการดำเนินงาน ... 31

4.1 ผลการวิเคราะห์ข้อมูลพื้นที่ที่เกิดอุทกภัยจากข้อมูลดาวเทียม Sentinel-1 ปี พ.ศ. 2559 – 2563 ... 31

(11)

ญ

4.1.1 พื้นที่ที่เกิดอุทกภัยปี พ.ศ. 2559 ... 31

4.2 ผลการวิเคราะห์ข้อมูลปริมาณน้ำฝน ปี พ.ศ. 2559 – 2563 ... 35

4.3 ผลการวิเคราะห์ข้อมูลการประมาณค่าเชิงพื้นที่ (Spatial Interpolation) ... 37

บทที่ 5 ... 40

สรุปและอภิปราย ... 40

5.1 สรุปผลการวิจัย ... 40

5.2 อภิปรายผล ... 41

5.3 ปัญหาและอุปสรรค ... 41

5.4 ข้อเสนอแนะ ... 42

บรรณานุกรม ... 43

ประวัติผู้เขียน ... 47

(12)

สารบัญตาราง

ตารางที่ 1 ตารางแสดงข้อมูลปริมาณน้ำฝน ปี พ.ศ. 2559 – 2563...36

(13)

สารบัญรูปภาพ

ภาพประกอบที่1 ภาพแสดงแนวคิดในงานวิจัย ... 4

ภาพประกอบที่2 ที่ตั้งและอาณาเขต จังหวัดสุโขทัย... 5

ภาพประกอบที่3 ทิศการสั่นแบบแนวระดับ(H) และทิศการสั่นแบบแนวดิ่ง(V) ... 7

ภาพประกอบที่4 ภาพถ่ายเรดาร์แบบ HHและภาพถ่ายเรดาร์แบบ VV ... 8

ภาพประกอบที่5 ภาพถ่ายเรดาร์แบบ HVและภาพผสมสีจากภาพเรดาร์ทั้ง 3 แบบ ... 8

ภาพประกอบที่6 การรับรู้จากระยะไกลแบบ active remote sensing และ passive remote sensing ... 12

ภาพประกอบที่7 ตำแหน่งร่องความกดอากาศต่ำ ทิศทางลมมรสุม และทางเดินพายุหมุนเขตร้อน . 14 ภาพประกอบที่8 ภาพดาวน์โหลดข้อมูลดาวเทียม Sentinel -1 ... 20

ภาพประกอบที่9 ภาพการแปลภาพถ่ายดาวเทียม Sentinel-1 ... 21

ภาพประกอบที่10 ภาพถ่ายดาวเทียม Sentinel-1 ครอบคลุมพื้นที่ศึกษา ... 21

ภาพประกอบที่11 ภาพการรวบรวมและจัดเตรียมข้อมูลดาวเทียม Sentinel-1 ... 22

ภาพประกอบที่12 ภาพโปรแกรมสำเร็จรูปที่วิเคราะห์ข้อมูลภาพถ่ายดาวเทียม Sentinel-1 ... 22

ภาพประกอบที่13 ภาพข้อมูลดาวเทียมแล้วตัดบริเวณพื้นที่ศึกษา ... 23

ภาพประกอบที่14 ภาพอัพเดทค่าข้อมูลวงโคจรของดาวเทียม ... 23

ภาพประกอบที่15 ภาพการกำจัดสัญญาณรบกวนในข้อมูลภาพถ่ายดาวเทียม ... 23

ภาพประกอบที่16 ภาพขั้นตอนต่อไปคือการปรับเทียบเพื่อปรับเทียบค่าสัญญาณ ... 24

ภาพประกอบที่17 ภาพขจัดสัญญาณรบกวนที่พบในข้อมูล โดยใช้ตัวกรอง ... 24

ภาพประกอบที่18 ภาพขจัดสัญญาณรบกวนที่พบในข้อมูล โดยใช้ตัวกรอง ... 25

ภาพประกอบที่19 ภาพการแก้ไขภูมิประเทศ ... 25

ภาพประกอบที่20 ภาพสร้างชั้นข้อมูล Vector ... 26

ภาพประกอบที่21 ภาพทำการบันทึกค่า ... 26

(14)

ฐ

ภาพประกอบที่22 ภาพการทำ Binarization โดยวิธี Thresholdization ... 27

ภาพประกอบที่23 ภาพการคำนวณค่าของข้อมูลจากการ Band Math ... 27

ภาพประกอบที่24 ภาพการส่งออกของข้อมูล ... 27

ภาพประกอบที่25 ภาพการทำแผนที่การเกิดอุทกภัย ... 28

ภาพประกอบที่26 แสดงขั้นตอนการวิเคราะห์ข้อมูล ... 28

ภาพประกอบที่27 ภาพกำหนดระบบพิกัดของข้อมูลให้เป็น WGS84, UTM zone 47N ... 29

ภาพประกอบที่28 แผนที่พื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจากที่การเกิดอุทกภัยปี พ.ศ. 2559 ... 31

ภาพประกอบที่29 แผนที่พื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจากที่การเกิดอุทกภัยปี พ.ศ. 2560 ... 32

ภาพประกอบที่30 แผนที่พื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจากการเกิดอุทกภัยปี พ.ศ. 2561 ... 33

ภาพประกอบที่ 33 แผนภูมิแสดงค่าปริมาณน้ำฝน ปี พ.ศ. 2559 – 2563 ... 37

(15)

บทที่ 1 บทนำ

1.1 ที่มาและความสำคัญ

น้ำ เป็นทรัพยากรที่สำคัญในการดำรงชีวิตของมนุษย์และสิ่งมีชีวิตในช่วง 10 ปีที่ผ่านมา โลกได้เกิดภัยพิบัติทางธรรมชาติโดยเฉพาะภัยพิบัติจากน้ำมากขึ้น ภัยที่เกิดจากน้ำมีหลายรูปแบบ อุทกภัยหรือน้ำท่วมเป็นภัยที่เกิดจากน้ำรูปแบบหนึ่งที่สร้างความเสียหายทั้งทางด้านสังคม เศรษฐกิจ และสิ่งแวดล้อม จากสถานการณ์น้ำท่วมที่เกิดขึ้นในประเทศไทยที่ผ่านมา โดยเฉพาะช่วงปลายปีพ.ศ.

2553 เกิดอุทกภัยในพื้นที่ภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ต้นปี พ.ศ. 2554 อุทกภัยและแผ่นดินเลื่อนใน พื้นที่หลายจังหวัดของภาคใต้และที่รุนแรงที่สุดในรอบ 50 ปีคืออุทกภัยที่เกิดขึ้นในภาคกลางและ กรุงเทพมหานคร ในช่วงปี 2554 เมื่อกล่าวโดยรวมแล้วอาจสรุปได้ว่าทุกภูมิภาคของประเทศไทยมี

ประสบการณ์ในการเกิดน้ำท่วมผลกระทบจากน้ำท่วม ส่งผลโดยตรงแก่ ชีวิตผู้คน ทรัพย์สิน อาคาร บ้านเรือน สิ่งปลูกสร้างและโครงสร้างพื้นฐาน การเกษตรและสัตว์เลี้ยงนอกจากนี้ยังส่งผลกระทบ ทางอ้อมต่อ สภาวะทางธรรมชาติสภาพทางมนุษย์สังคม เช่น มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงทางด้าน ประชากรศาสตร์ความเป็นอยู่สุขภาพและโรคภัย การพัฒนามนุษย์และสภาพทางเศรษฐกิจและ การเมือง เป็นต้น ผลกระทบที่เกิดขึ้นเหล่านี้นับวันจะทวีความรุนแรงมากยิ่งขึ้น ความเสียหายและ สูญเสียที่ตามมาเกินกว่าจะคาดคะเนได้ (สัจจา บรรจงศิริ, 2557) พื้นที่ราบลุ่มของแม่น้ำยมเป็นที่ราบ ลุ่มที่สำคัญสำหรับการเกษตรกรรมของเกษตรกรในจังหวัดสุโขทัยแต่พื้นที่การเกษตรบริเวณนี้ประสบ ปัญหาน้ำท่วม ซึ่งมีรายงานการศึกษาปัญหาน้ำท่วมของกรมชลประทานเมื่อปี 2541 พบว่าความจุลำ น้ำของแม่น้ำยม ตั้งแต่ต้นน้ำถึงอำเภอเมืองสุโขทัยจะมีค่าความจุอยู่ระหว่าง 1,500-3,000 ลูกบาศก์

เมตรต่อวินาที และตั้งแต่อำเภอเมืองสุโขทัยลงมาจะมีค่าความจุของลำน้ำลดลงเหลือ 300-600 ลูกบาศก์เมตรต่อวินาที เนื่องจากบริเวณดังกล่าวมีสภาพเป็นคอขวด ทำให้การระบายน้ำในฤดูน้ำ หลากทำได้ไม่ดีเท่าที่ควร จึงเป็นสาเหตุของการเกิดอุทกภัยในพื้นที่ราบลุ่มสองริมฝั่งแม่น้ำยม (วิวัฒน์ สวยสม, 2543)

การเกิดอุทกภัยในประเทศไทยทุก ๆ ครั้งที่ผ่านมา ทำให้ประชาชนต้องประสบความเสียหาย ทั้งทรัพย์สิน บ้านเรือน อาคารพาณิชย์ โรงงาน รวมทั้งพื้นที่เกษตรกรรม ซึ่งจังหวัดสุโขทัยมีพื้นที่ที่

เกิดอุทกภัยเป็นประจำทุกปี และเป็นพื้นที่ราบลุ่ม มีแม่น้ำยมไหลผ่านในเขตจังหวัด เมื่อถึงฤดูฝนมี

ปริมาณน้ำฝนในพื้นที่ค่อนข้างมากประกอบกับปริมาณน้ำฝนในพื้นที่บริเวณภาคเหนือที่ไหลลงมายัง จังหวัดสุโขทัย จึงส่งผลให้เกิดน้ำท่วมในพื้นที่ศึกษา (ภัทรรุตม์ สุขพานิช, 2563) และส่งผลกระทบต่อ ชีวิตทรัพย์สิน และพื้นที่การเกษตรของประชาชนในพื้นที่ เพื่อเป็นการสร้างองค์ความรู้ในการวางแผน ป้องกันภัยจากภัยธรรมชาติไม่ให้ความเสียหายที่เกิดขึ้นนั้นขยายตัวเป็นวงกว้าง หากมีความรู้ในด้าน ข้อมูลซอฟท์แวร์ และการประมวลผล ก็จะสามารถสำรวจ วิเคราะห์ข้อมูล และประมวลผลพื้นที่ที่

ได้รับผลกระทบจากการเกิดอุทกภัยเบื้องต้นขณะเกิดภัยได้อย่างมีประสิทธิภาพ จึงนำมาสู่การจัดทำ งานวิจัยฉบับนี้ (ทับทิม วงศ์ทะดำ, 2559)

(16)

2 เทคโนโลยีการสำรวจระยะไกล (Remote sensing) เป็นวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแขนง หนึ่ง ที่ใช้ในการบันทึกคุณลักษณะของวัตถุต่าง ๆ ในการสะท้อน และการแผ่รังสีพลังงาน แม่เหล็กไฟฟ้า โดยปราศจากการสัมผัสโดยตรง เทคโนโลยีการสำรวจข้อมูลระยะไกลได้มีการพัฒนา อย่างต่อเนื่องจากการถ่ายภาพทางอากาศสามารถนำมาใช้เพื่อประกอบเป็นข้อมูลเชิงพื้นที่ในการ แก้ปัญหาในการหาพื้นที่ที่เกิดอุทกภัยเหล่านี้ได้

ดังนั้นในงานวิจัยนี้จึงทำการศึกษาพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจากการเกิดอุทกภัย โดยการ ประยุกต์ใช้เทคโนโลยีภูมิสารสนเทศ ของข้อมูลภาพถ่ายจากดาวเทียม Sentinel-1 ซึ่งเป็นดาวเทียม สำรวจทรัพยากร (Earth observation satellite) มาทำการวิเคราะห์ร่วมกับข้อมูลทางกายภาพใน พื้นที่ของจังหวัดสุโขทัย ที่ได้รับผลกระทบจากการเกิดอุทกภัย เพื่อหาขอบเขตและแนวโน้มของพื้นที่

ที่เกิดอุทกภัย การเตรียมการป้องกัน การเฝ้าระวังตลอดจนการประเมินความเสียหายจากการเกิด อุทกภัย และเพื่อลดการเกิดผลกระทบเป็นวงกว้างตามความเสี่ยงที่อาจจะเพิ่มมากขึ้น

1.2 ความมุ่งหมายของการวิจัย

1. เพื่อศึกษาการรับรู้ระยะไกลช่วงคลื่นไมโครเวฟของข้อมูลเรดาร์ช่องเปิดสังเคราะห์ในการ วิเคราะห์พื้นที่เกิดอุทกภัยในพื้นที่จังหวัดสุโขทัย

2. เพื่อศึกษาปัจจัยด้านปริมาณน้ำฝนที่ส่งผลต่อการเกิดอุทกภัยในพื้นที่จังหวัดสุโขทัย 3. เพื่อเปรียบเทียบข้อมูลการเกิดอุทกภัยในรูปแบบสารสนเทศเชิงพื้นที่ของจังหวัดสุโขทัย 1.3 ความสำคัญของการวิจัย

การวิเคราะห์พื้นที่อุทกภัยโดยใช้ข้อมูลเรดาร์ช่องเปิดสังเคราะห์บริเวณจังหวัดสุโขทัย เนื่องจากเป็นพื้นที่ที่เกิดอุทกภัยประจำทุกปีและเป็นพื้นที่ราบลุ่มที่มีแม่น้ำยมไหลผ่านในเขตจังหวัด เมื่อถึงฤดูฝนจึงมีปริมาณน้ำฝนในพื้นที่ค่อนข้างมาก ประกอบกับปริมาณน้ำฝนของพื้นที่ในบริเวณ ภาคเหนือที่ไหลลงมายังจังหวัดสุโขทัย จึงส่งผลให้เกิดอุทกภัยในพื้นที่ศึกษา และส่งผลกระทบต่อชีวิต ทรัพย์สิน และพื้นที่การเกษตรของประชาชนในพื้นที่ หากมีการศึกษาการวิเคราะห์พื้นที่น้ำท่วมโดยใช้

ข้อมูลเรดาร์ช่องเปิดสังเคราะห์มาวิเคราะห์อาจทำให้สามารถการเตรียมการป้องกัน การเฝ้าระวัง ตลอดจนการประเมินความเสียหายจากการเกิดอุทกภัย และเพื่อลดการเกิดผลกระทบเป็นวงกว้าง ตามความเสี่ยงที่อาจจะเพิ่มมากขึ้น

1.4 ขอบเขตของงานวิจัย

1. ศึกษาพื้นที่บริเวณจังหวัดสุโขทัย ซึ่งเป็นพื้นที่ที่มักจะเกิดอุทกภัยเป็นประจำทุกปี โดยมี

พื้นที่ทั้งหมด 6,596 ตารางกิโลเมตร

2. ศึกษาในช่วงระยะเวลา 5 ปี ย้อนหลัง (พ.ศ. 2559 - พ.ศ. 2563) 3. ใช้ข้อมูลภาพถ่ายจากดาวเทียม Sentinel-1 ในการศึกษา

4. ใช้โปรแกรมสำเร็จรูปในการจัดเก็บข้อมูล วิเคราะห์ข้อมูล และแสดงผลข้อมูล

(17)

3 1.5 ประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับ

1. สามารถเข้าใจหลักการการรับรู้ระยะไกลช่วงคลื่นไมโครเวฟของข้อมูลเรดาห์ช่องเปิด สังเคราะห์ในการวิเคราะห์พื้นที่เกิดอุทกภัยในพื้นที่จังหวัดสุโขทัย

2. สามารถนำเสนอข้อมูลในรูปแบบสารสนเทศเชิงพื้นที่ของจังหวัดสุโขทัย 1.6 นิยามศัพท์เฉพาะ

1. อุทกภัย คือภัยและอันตรายที่เกิดจากสภาวะน้ำท่วมหรือน้ำท่วมฉับพลัน มีสาเหตุมาจากการ เกิดฝนตกหนักหรือฝนต่อเนื่องเป็นเวลานาน เนื่องมาจากหย่อมความกดอากาศต่ำ พายุหมุนเขตร้อน ร่องมรสุมหรือร่องความกดอากาศต่ำ มรสุมตะวันตกเฉียงใต้ มรสุมตะวันออกเฉียงเหนือ และรวมถึง เขื่อนพัง ทำให้น้ำในแม่น้ำสูงมากจนท่วมล้นฝั่งและตลิ่งไหลท่วมบ้านเรือน

2. น้ำท่วม คือ การไหลล้นของห้วงน้ำซึ่งทำให้แผ่นดินจมอยู่ใต้น้ำ เป็นภัยตามธรรมชาติอย่างหนึ่ง เกิดจากฝนตกในปริมาณมากและไหลระบายไม่ทัน น้ำท่วม มี 3 ลักษณะคือ น้ำป่าไหลหลาก น้ำท่วม หรือน้ำขัง และน้ำล้นตลิ่ง

3. ระบบสารสนเทศทางภูมิศาสตร์ (Geographic Information System: GIS) หมายถึงระบบ คอมพิวเตอร์ที่มีความสามารถในการจัดเก็บ (Storage) จัดการ (Management) วิเคราะห์

(Analysis) และแสดงผล (Display) ข้อมูลภูมิศาสตร์หรือข้อมูลเชิงพื้นที่

4. การรับรู้จากระยะไกล (Remote Sensing: RS) หมายถึง วิทยาศาสตร์หรือศิลปะของการ ได้มาซึ่งวัตถุพื้นที่หรือปรากฏการณ์จากเครื่องมือบันทึกข้อมูล โดยปราศจากการเข้าไปสัมผัสวัตถุ

เป้าหมาย ทั้งนี้อาศัยคุณสมบัติของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เป็นสื่อการได้มาของข้อมูลใน 3 ลักษณะคือ ช่วงคลื่น (Spectral) รูปทรงสัณฐานของวัตถุบนพื้นผิวโลก (Spatial) และการเปลี่ยนแปลงตาม ช่วงเวลา (Temporal)

5. พื้นที่เสี่ยงต่อการเกิดน้ำท่วม คือ พื้นที่ที่มีโอกาสเกิดภัยพิบัติที่เกิดจากน้ำท่วมหรืออุทกภัย และมีความเป็นไปได้ที่จะก่อให้เกิดความสูญเสียและความเสียหายต่อชีวิต บ้านเรือน และทรัพย์สิน พื้นที่เสี่ยงแต่ละพื้นที่จะแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการเกิดน้าท่วมของพื้นที่นั้น ๆ

6. เรดาร์ เป็นระบบการตรวจวัดที่ต้องมีแหล่งของพลังงานที่มนุษย์สร้างขึ้นและส่งสัญญาณในช่วง คลื่นไมโครเวฟไปยังวัตถุเป้าหมายแล้ววัดความเข้มของพลังงาน RADAR ย่อมาจาก “Radio Detection And Ranging” ซึ่งเป็นระบบการรับรู้แบบแอคตีฟ

1.7 กรอบแนวคิดในการวิจัย

งานวิจัยในครั้งนี้มีกรอบแนวคิดที่แสดงถึงความสัมพันธ์ประเด็นหลักๆของการวิจัย โดยเป็น การวิจัยที่เน้นศึกษาถึงการประเมินการเกิดอุทกภัยในพื้นที่จังหวัดสุโขทัย พบว่าปัญหาหลักคือภาค การเกษตรของชาวสุโขทัย ในการประเมินมีการนำข้อมูลจากการรับรู้ระยะไกลดาววเทียมระบบเรดาห์

จากดาวเทียม Sentinel-1 จากการศึกษาเหตุการน้ำท่วมในพื้นที่ศึกษา พบว่าเป็นพื้นที่ที่เกิดน้ำท่วม ทุกปี จากการวิเคราะห์ข้อมูลน้ำท่วมในช่วงเวลาที่ศึกษานั้นนำข้อมูลมาทำแผนที่อุกภัย สามารถเขียน แสดงเป็นตารางได้ดังนี้

(18)

4

ภาพประกอบที่1 ภาพแสดงแนวคิดในงานวิจัย

เลือกพื้นที่ศึกษาและช่วงเวลาศึกษา

-จังหวัดสุโขทัย -ช่วงฤดูฝน 5 ปี (ค.ศ. 2016 ค.ศ. 2020)

ดาวน์โหลดข้อมูลดาวเทียมระบบเรดาร์

-Sentinel-1

เปรียบเทียบผลการศึกษา และจัดทำแผนที่อุทกภัย

สรุปและอภิปรายผล ปรับแก้ข้อมูลโปรแกรมสำเร็จรูป

-โปรแกรม SNAP

วิเคราะห์ข้อมูลระบบภูมิสารสนเทศ -โปรแกรม ArcGIS

(19)

5

บทที่ 2

ทฤษฎีและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง

จากการศึกษาวิธี ทฤษฎี และเอกสารงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการศึกษาของผู้วิจัย เพื่อเป็น แนวทางในการศึกษาการตรวจสอบเหตุการณ์การเกิดอุทกภัยโดยใช้ข้อมูลจากดาวเทียม Sentinel-1 ศึกษาพื้นที่ที่จังหวัดสุโขทัย ผู้วิจัยได้ศึกษาทฤษฎีและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง โดยมีสาระสำคัญดังต่อไปนี้

ข้อมูลพื้นที่ศึกษา ข้อมูลดาวเทียมระบบเรดาร์ ซอฟต์แวร์รหัสเปิด การรับรู้ระยะไกล แนวคิดและ ทฤษฎีที่เกี่ยวข้อง และงานวิจัยที่เกี่ยวข้องมีรายละเอียดดังนี้

2.1 ข้อมูลพื้นที่ศึกษา

จังหวัดสุโขทัย มีเขตปกครองหลักๆ 9 อำเภอ ดังนี้ อำเภอเมืองสุโขทัย อำเภอคีรีมาศ อำเภอ บ้านด่านลานหอย อำศรีสำโรง อำเภอสวรรคโลก อำเภอทุ่งเสลี่ยม อำเภอศรีสัชนาลัย อำเภอศรีนครมี

จำนวนตำบล โดยคิดเป็นพื้นที่ประมาณ 4.12 ล้านไร่

2.1.1 สภาพภูมิศาสตร์

จังหวัดสุโขทัยมีขนาดและที่ตั้ง อยู่ในบริเวณภาคเหนือตอนล่างของประเทศไทย ห่างจาก กรุงเทพมหานครตามระยะทางหลวงแผ่นดินประมาณ 440 กิโลเมตร และมีเนื้อที่ประมาณ 6,596.092 ตารางกิโลเมตร

ภาพประกอบที่2 ที่ตั้งและอาณาเขต จังหวัดสุโขทัย

(20)

6 2.1.2 อาณาเขตติดต่อ

จังหวัดสุโขทัยมีอาณาเขตติดต่อกับจังหวัดใกล้เคียง ดังนี้

• ทิศเหนือ ติดต่อกับอำเภอลับแล จังหวัดอุตรดิตถ์ และอำเภอวังชิ้น อำเภอเด่นชัย จังหวัด แพร่

• ทิศใต้ ติดต่อกับอำเภอบางระกำ จังหวัดพิษณุโลกและอำเภอพรานกระต่าย จังหวัด กำแพงเพชร

• ทิศตะวันออก ติดต่อกับอำเภอพิชัย จังหวัดอุตรดิตถ์และอำเภอพรหมพิราม อำเภอเมือง พิษณุโลก จังหวัดพิษณุโลก

• ทิศใต้ ติดต่อกับอำเภอบางระกำ จังหวัดพิษณุโลกและอำเภอพรานกระต่าย จังหวัด กำแพงเพชร

2.1.3 ลักษณะภูมิประเทศ

จังหวัดสุโขทัยส่วนใหญ่เป็นที่ราบลุ่ม พื้นที่ตอนเหนือเป็นที่ราบสูงมีภูเขาเป็นสันยาวมาทาง ทิศตะวันตก พื้นที่ตอนกลางเป็นที่ราบและพื้นที่ทางตอนใต้เป็นที่ราบสูง มีแม่น้ำไหลผ่านเป็น ระยะทางประมาณ 170 กิโลเมตร จากเหนือลงมาใต้ โดยผ่านพื้นที่อำเภอศรีสัชนาลัย สวรรคโลก ศรี

สำโรง เมืองสุโขทัย และอำเภอกงไกรลาศ 2.1.4 ทรัพยากรธรรมชาติ

จังหวัดสุโขทัยเป็นจังหวัดที่อุดมสมบูรณ์เต็มไปด้วยทรัพยากรธรรมชาติ ประกอบไปด้วย แหล่งน้ำธรรมชาติ มีแร่ธาตุที่สำคัญ มีป่าไม้ที่มีค่าและทรัพยากรการท่องเที่ยว

2.1.5 ทรัพยากรน้ำ

จังหวัดสุโขทัยมีแหล่งน้ำธรรมชาติที่สำคัญก็คือ แม่น้ำยมที่ไหลผ่านเป็นระยะทางประมาณ 170 กิโลเมตร ผ่านพื้นที่อำเภอศรีสัชนาลัย อำเภอสวรรคโลก อำเภอศรีสำโรง อำเภอเมืองสุโขทัย อำเภอกงไกรลาศ ไปบรรจบแม่น้ำน่านที่อำเภอชุมแสง จังหวัดนครสวรรค์ ซึ่งแม่น้ำยมเกิดจากสันเขา ผีปันน้ำ อำเภอปง จังหวัดพะเยา

แม่น้ำยมเปรียบเสมือนเส้นเลือดใหญ่ของจังหวัดสุโขทัย เพราะราษฎรส่วนใหญ่ได้อาศัยน้ำ จากแม่น้ำยมในการทำการเกษตรและการอุปโภค บริโภค ซึ่งแม่น้ำยมเป็นแม่น้ำที่มีความลาดเทสูง จึงเกิดปัญหาเรื่องการเปลี่ยนแปลงของระดับน้ำของแม่น้ำยม ก็คือในช่วงฤดูฝนจะมีน้ำมากเกินความ ต้องการ และไหลลงสู่ทางตอนใต้อย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดน้ำท่วมบริเวณที่ราบลุ่ม จนเป็นเหตุให้พื้นที่

การเกษตรได้รับความเสียหาย ส่วนในฤดูแล้งน้ำจะมีปริมาณน้อย ลำน้ำจะแห้ง ราษฎรจึงไม่มีน้ำใช้ใน การเกษตรเพียงพอ

2.2 ข้อมูลดาวเทียมระบบเรดาร์

Synthetic Aperture Radar (SAR) คือระบบเรดาร์ช่องเปิดสังเคราะห์ เป็นเทคนิคสมัยใหม่

ที่นิยมใช้งานกันมากสำหรับภาพในระบบเรดาร์ การประมวลผลข้อมูลอาศัยการเคลื่อนที่ของตัวยานที่

เรียกว่า Doppler Effect สร้างเป็นจานสมมติขึ้นมาทำให้ได้รายละเอียดของข้อมูลสูง แม้จะบินใน

(21)

7 ระดับที่สูงจากพื้นโลก มากๆ ก็ตาม (เชาวลิต ศิลปทอง, 2553) SAR ระบบบันทึกข้อมูล แบบ Active ซึ่งทำการบันทึกข้อมูลในช่วงคลื่นความถี่ระหว่าง 300 MHz –300 GHz หลักการพื้นฐานการทำงาน ของ SAR เริ่มจากการสร้างสัญญาณพัลส์เดียวของคลื่นเรดาร์ที่มีความกว้างของสัญญาณแคบมากๆ จากนั้นทำการส่งพัลส์เรดาร์ดังกล่าว ออกไปพร้อมกับรอรับคลื่นเรดาร์ที่สะท้อนกลับเมื่อคลื่นเรดาร์

เดินทางไปกระทบกับวัตถุ (สมภพ ภูริวิกรัยพงศ์, 2549) เมื่อรับสัญญาณเสร็จสิ้นแล้วทำการ ประมวลผลและสร้างภาพ โดย จุดภาพที่ได้จากการบันทึกนั้นคือค่าแอมพลิจูดและเฟส โดยค่าทั้งสอง นั้นเกิดจากผลรวมแบบเวกเตอร์ของการสะท้อนกลับ (Backscattering) ที่เกิดจากวัตถุต่างๆ ที่คลื่น ไปมีปฏิสัมพันธ์ด้วย (ปวัน ภิรมย์ทอง และคณะ, 2558)

GISTDA สำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ (องค์การมหาชน, 2559) ดาวเทียมระบบเรดาร์การทำงานของดาวเทียมระบบนี้ จะใช้คลื่นเรดาร์ในการถ่ายหรือบันทึกภาพ โดยดาวเทียมจะส่งคลื่นวิทยุในช่วงคลื่นต่างๆ ให้ไปกระทบวัตถุและสะท้อนกลับมายังตัวรับ เพื่ออ่าน ค่าและประมวลผลซึ่งฟังก์ชั่นพิเศษ คือ สามารถถ่ายภาพทะลุเมฆ และถ่ายแบบไม่ต้องใช้แสงก็ได้

สามารถนำภาพที่ได้จากข้อมูลดาวเทียมมาประยุกต์ในการติดตามสถานการณ์คราบน้ำมัน และน้ำ ท่วมได้ ซึ่งดาวเทียมระบบเรดาร์ที่ใช้ในการศึกษาครั้งนี้ คือดาวเทียม Sentinrl-1

สำหรับในระบบเรดาร์ไมโครเวฟมีการออกแบบให้ส่งคลื่นได้ทั้งคลื่นที่มีทิศการสั่นแบบแนว ระดับ (H) และทิศการสั่นแบบแนวดิ่ง (V) คลื่นที่ส่งออกเมื่อกระทบกับสิ่งที่ต้องการศึกษาจะเกิดคลื่น กระเจิงกลับที่มีทิศการสั่นมากมายกลับมา ช่วยให้สามารถวิเคราะห์แยกความแตกต่างของวัตถุที่

ทำการศึกษาได้โดยการรับคลื่นไมโครเวฟที่สะท้อนกลับมานั้นอุปกรณ์รับจะแยกคลื่นสะท้อนเป็นคลื่น ประกอบสองทิศการสั่น คือทิศการสั่นแบบแนวระดับ และทิศการสั่นแบบแนวดิ่ง ดังนั้นจึงแบ่งระบบ เรดาร์ไมโครเวฟตามทิศการสั่นของคลื่นทั้งส่งและรับได้สี่แบบได้แก่

• HH คือ ส่งคลื่นที่มีทิศการสั่นแบบแนวระดับและรับคลื่นที่มีทิศการสั่นแบบแนวระดับ

• VV คือ ส่งคลื่นที่มีทิศการสั่นแบบแนวดิ่งและรับคลื่นที่มีทิศการสั่นแบบแนวดิ่ง

• HV คือ ส่งที่มีทิศการสั่นแบบแนวระดับและรับที่มีทิศการสั่นแบบแนวดิ่ง

• VH คือ ส่งคลื่นที่มีทิศการสั่นแบบแนวดิ่งและรับคลื่นที่มีทิศการสั่นแบบแนวระดับ

ภาพประกอบที่3 ทิศการสั่นแบบแนวระดับ(H) และทิศการสั่นแบบแนวดิ่ง(V) ที่มา : ดัดแปลงจาก https://1th.me/egpqk

(22)

8 ตัวอย่างการใช้ประโยชน์จากการผสมภาพเรดาร์แบบต่าง ๆ เป็นภาพผสม 3 สีเพื่อช่วยในการ

แยกแยะสิ่งต่างๆ ในภาพถ่าย เช่น พื้นที่การเกษตร ใช้แยกอายุของพืชในแปลงต่างๆ การผิดปกติของ พืช

ภาพประกอบที่4 ภาพถ่ายเรดาร์แบบ HHและภาพถ่ายเรดาร์แบบ VV ที่มา : ดัดแปลงจาก https://1th.me/egpqk

ภาพประกอบที่5 ภาพถ่ายเรดาร์แบบ HVและภาพผสมสีจากภาพเรดาร์ทั้ง 3 แบบ ที่มา : ดัดแปลงจาก https://1th.me/egpqk

2.2.1 Sentinel-1

ดาวเทียม Sentinel-1 เป็นดาวเทียมที่มีระบบการบันทึกข้อมูลด้วยเรดาร์ เริ่มมีการ ปฏิบัติการในปี พ.ศ. 2557 ซึ่งประกอบด้วยดาวเทียม Sentinel-1A และดาวเทียม Sentinel-1B จาก เว็บไซต์การบริการข้อมูลโครงการ Copernicus Open Access จัดทำโดยองค์การอวกาศยุโรป (ESA) ดาวเทียม (ภัทรรุตม์ สุขพานิช, 2563) Sentinel-1 มีระบบเซ็นเซอร์ C-SAR ซึ่งจะให้ข้อมูลในสภาพ แสงและสภาพอากาศ วัตถุประสงค์ของดาวเทียมดังกล่าวก็คือ การติดตามที่ดิน ป่าไม้ น้ำดินและ การเกษตร และยังสนับสนุนการทำแผนที่ฉุกเฉินในกรณีที่เกิดภัยธรรมชาติ การตรวจสอบทางทะเล ของสภาพแวดล้อมทางทะเล การสำรวจน้ำแข็งทะเลและการติดตามภูเขาน้ำแข็งการผลิตแผนภูมิ

น้ำแข็งความละเอียดสูง พยากรณ์สภาพน้ำแข็งที่ทะเล (กิติศักดิ์ พรมโสภา, 2563) ข้อมูลภาพจาก ดาวเทียม Sentinel-1 มีขนาดใหญ่มากๆ (Swath wide กว้าง 250 กิโลเมตร) ทำให้การประมวลผล ใช้เวลามากและโอกาสเกิดข้อผิดพลาดระหว่างการประมวลผลก็มีมากเช่นกัน จึงทำการตัดข้อมูล เพื่อให้การประมวลผลเร็วขึ้น (โชติกา รติชลิยสกุล, 2560)

2.3 ซอฟต์แวร์รหัสเปิด (Open Source Software)

ซอฟต์แวร์รหัสเปิด (Open Source Software) เป็นซอฟต์แวร์ที่มีการเปิดเผยวิธีการทำงานให้

ผู้อื่น (นอกเหนือจากผู้พัฒนาซอฟต์แวร์) ได้รับทราบ ทำให้ผู้ใช้งานสามารถเรียนรู้วิธีการทำงานของ ซอฟต์แวร์ และปรับปรุงแก้ไขได้ด้วยต้นเอง รวมถึงการเผยแพร่ซอร์ซโค้ดได้อย่างสะดวก ภายใต้

ข้อตกลงกฎหมายหรือสัญญา ซอฟต์แวร์รหัสเปิดมีการพัฒนาตั้งแต่โปรแกรมอำนวยความสะดวก ขนาดเล็กไปจนถึงระบบปฏิบัติการที่มีประสิทธิภาพสูง หลายโปรแกรมได้รับการพัฒนาจนมี

(23)

9 คุณภาพสูงทั้งในด้านของประสิทธิภาพ และความน่าเชื่อถือจนได้รับความนิยมอย่างสูง และมีการ นำไปประยุกต์ใช้งาน อย่างข้อดีที่สำคัญของซอฟต์แวร์รหัสเปิด คือ ความสามารถที่จะนำซอฟต์แวร์ไป ใช้งาน การศึกษา แก้ไข และเผยแพร่ได้อย่างเสรี ทำให้คำว่า ซอฟต์แวร์รหัสเปิด ซอฟต์แวร์โอเพน ซอร์ซ (การเขียนแบบทับศัพท์เป็นคำไทย) และซอฟต์แวร์เสรี นั้นมีความหมายในทางเดียวกันหรือ สามารถใช้แทนกันได้ ซึ่งผู้วิจัยได้ให้คำจำกัดความของซอฟต์แวร์เสรี (Freedom of Software) อยู่ 4 คำดังนี้ 1. มีความเสรีในการใช้งาน (Freedom of use) 2. มีความเสรีในการแจกจ่าย (Freedom of redistribute) 3. มีความเสรีในการคัดลอก (Freedom of copy) 4. มีความเสรีในการดัดแปลง (Freedom of modify) (ชิงชัย หุมห้อง, 2559) ซึ่งในงานวิจัยนี้ที่ได้ใช้ซอฟต์แวร์รหัสเปิด มาทำการ วิเคราะห์พื้นที่เกิดอุทกภัย โดยได้เลือกใช้ ซอฟต์แวร์ SNAP เป็นแพลตฟอร์มสำหรับดาวเทียม Sentinel ซึ่งได้พัฒนาขึ้นเพื่ออำนวยความสะดวกในการใช้งานและการประมวลผลข้อมูลการรับรู้จาก ระยะไกล (Remote sensing) ที่หลากหลาย ซึ่งฟังก์ชันการทำงานของ SNAP สามารถเข้าถึงได้ผ่าน Sentinel Toolbox โดยจุดประสงค์ของ Sentinel Toolbox เพื่อเสริมฟังก์ชันการจัดการผลิตภัณฑ์

ข้อมูลของดาวเทียมให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น ซึ่งซอฟต์แวร์ SNAP นี้มีจุดเด่นดังนี้ 1.การประมวลผลที่

รวดเร็วแม้จะเป็นภาพขนาดใหญ่ 2. Graph Processing Framework (GPF): สำหรับการสร้าง เครือข่ายการประมวลผลที่ผู้ใช้สามากำหนดเองได้ 3. การจัดการข้อมูลขั้นสูงช่วยให้สามารถเพิ่มและ จัดการภาพซ้อนทับใหม่ เช่นภาพของแบนด์อื่น ๆ ภาพจากเซิร์ฟเวอร์ WMS และ Shapefile 4.การ คำนวณทางคณิตศาสตร์จะใช้นิพจน์ในการคำนวณ 5.รองรับโปรเซสเซอร์แบบมัลติเธรดและมัลติคอร์

6.การแสดงภาพเสมือนจริง (กิติศักดิ์ พรมโสภา, 2563) 2.4 การรับรู้ระยะไกล (Remote Sensing)

2.4.1 ความหมายและกระบวนการ Remote Sensing

(เชาวลิต ศิลปะทอง, 2553) การรับรู้จากระยะไกล หมายถึง ศิลปศาสตร์ วิทยาศาสตร์และ เทคโนโลยีของการได้มาของข้อมูลเกี่ยวกับวัตถุทางกายภาพและสภาพสิ่งแวดล้อม ผ่านกระบวนการ บันทึก การตรวจวัดและการแปลตีความภาพถ่ายและข้อมูลเชิงเลข ที่แสดงในรูปแบบของพลังงาน จากระบบบันทึกสัญญาณที่ไม่ได้สัมผัสวัตถุ การสำรวจข้อมูลจากระยะไกล คือการศึกษาพื้นผิวโลก ด้วยกระบวนการทางวิทยาศาสตร์จากอวกาศ เพื่อให้ได้ข้อมูลข่าวสารพื้นผิวโลกด้วยอุปกรณ์บันทึก ข้อมูลบนดาวเทียมการสำรวจข้อมูลจากระยะไกลโดยอาศัยพลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นพาหนะใน การสื่อสารได้ เพราะวัตถุต่างๆที่ผิวโลกมีคุณสมบัติทางคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าต่างกัน การบันทึกข้อมูล ด้วย ภาพถ่ายหรือเทปบันทึกแถบคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เมื่อได้ข้อมูลมา 3 ลักษณะ คือ ช่วงคลื่น รูปทรง สัณฐาน และการเปลี่ยนแปลงตามช่วงเวลาของสิ่งต่างๆบนผิวโลก นำไปวิเคราะห์ด้วยสายตาหรือ คอมพิวเตอร์จะได้ข้อมูลในลักษณะที่แท้จริงของทรัพยากรในพื้นที่หรือบริเวณที่ศึกษาได้ สำหรับ องค์ประกอบที่สำคัญของรีโมทเซนซิ่งทั้งธรรมชาติและมนุษย์สร้างขึ้น คือคลื่นแสงพลังงานจากดวง อาทิตย์ตั้งแต่ช่วงคลื่นสั้นที่สุดคือรังสีเหนือม่วง ถึงคลื่นยาวที่สุดคือรังสีใต้แดงและรังสีความร้อน เมื่อ พลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าจากดวงอาทิตย์มาถึงผิวโลก เกิดปฏิกิริยาหลัก 3 อย่าง คือการสะท้อนพลังงาน การดูดกลืนพลังงานและการส่งผ่านพลังงาน อุปกรณ์บันทึกข้อมูลบนดาวเทียมจะส่งภาพถ่ายสีขาวดำ และแถบคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าบันทึกไว้ในแถบเทป ส่งมายังสถานีภาคพื้นดินด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า